低煤阶煤样解吸曲线数学模型及解吸气量测试新方法

发布时间：2021-08-04 02:30

　　为了定量评价煤样的解吸速率,减少煤样解吸气量测试时长,基于吉尔嘎郎图凹陷煤样解吸实验数据,建立了解吸速率与解吸时间之间的定量关系,进而得到了解吸时间与累积解吸气量的定量关系,并据此提供了新的解吸气量测试方法。结果表明:煤样解吸速率随解吸时间增加而降低,初始解吸速率越大、解吸速率指数越小,煤样解吸速率越大;煤样不同时刻累计解吸气量可以用公式定量表征。 

【文章来源】：煤矿安全. 2020,51(07)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

不同煤样解吸速率曲线

采用自然解吸法测试煤样解吸气量时，按照GB/T 19559—2008《煤层气含量测定方法》要求[12]：分别以5、10、15、30、60、120 min为间隔共测定8 h以上，然后测定间隔改为小于24 h，直至连续7 d日平均解吸气量小于10 cm3，这样测试实验耗时长、工作量大。利用式（3）提供的计算公式，只需要短时间内少量的数据即可通过拟合得到解吸速率参数a、b和c，然后利用式（1）对后期不同时间的解吸速率进行预测，利用式（3）对后期不同时间累积解吸气量进行预测，直至连续7 d日平均解吸气量小于10 cm3，这样可以大幅缩短解吸气量测试时间，并大幅降低劳动强度。需要指出的是由式（3）可知煤样累积解吸气量随着解吸测试时间增加而持续增加，因此预测煤样最终的解吸气量需要确定最终解吸时间作为预测截止时间，最终解吸时间参照GB/T 19559—2008《煤层气含量测定方法》确定，即以连续7 d日平均解吸气量小于10 cm3的解吸时间作为定量预测的最终解吸时间，由式（1）可知煤样解吸速率随解吸时间增加而持续下降，而在1 d中解吸速率变化较小，可以单位样品的瞬时解吸速率估算全部实验样品的日解吸气量，因此最终解吸时间计算如下：

以煤样1为例，将q=1 250,a=0.226 5和b=1.313代入式（5）得到t=3 245.66。则对于煤样1而言解吸时间大于3 245.66 min时，平均日解吸气量才小于10 cm3，利用式（3）计算得到煤样1的解吸量计算曲线，得到煤样1的解吸气量为0.373 cm3/g。实际测量煤样1的自然解吸气量需要测试54 h以上，而利用式（3）预测仅需要几个小时内的数据即可，大大降低了解吸气量预测时间和劳动量。煤样1解吸量计算曲线如图3。3.2 加热快速解吸累积解吸气量偏大

【参考文献】：
期刊论文
[1]不同煤阶煤层气吸附、解吸特征差异对比[J]. 陈振宏,王一兵,宋岩,刘洪林.  天然气工业. 2008(03)



本文编号：3320817